SANTOS--R-O-R

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UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO DE JANEIRO 
 INSTITUTO DE GEOCIÊNCIAS 
DEPARTAMENTO DE GEOLOGIA 
 
 
 
 
TRABALHO FINAL DE CURSO 
 
 
ESTUDO GEOQUÍMICO DE SEÇÕES SEDIMENTARES DA 
BACIA DO ARARIPE: FORMAÇÕES BARBALHA E 
SANTANA 
 
Rafael Oliveira Reis dos Santos 
 
Orientador: 
Dr. João Graciano Mendonça Filho 
 
 
SETEMBRO/2014 
 
 
 
 
 
 Dedico este trabalho à minha família 
 
 
 
 
 v 
 
RESUMO 
 
 A Bacia do Araripe é a mais extensa das bacias interiores do Nordeste do Brasil em 
que a sedimentação é tipicamente continental. A sequência pós-rifte I neoaptiano-eoalbiano é 
definida por um ciclo transgressivo-regressivo, composta pelas Formações Barbalha e 
Santana, sendo a primeira constituída por depósitos fluvio-lacustres e a segunda de depósitos 
lacustres na sua porção inferior, costeiros na porção média e plataformais na porção superior 
(Assine, 1994, 2007). Esta sequência teve como principais mecanismos geradores de espaço 
de acomodação à subsidência térmica e eventos de variações eustáticas globais. Evidências de 
uma ingressão marinha na Bacia do Araripe durante o eoalbiano são confirmadas apenas na 
seção superior do Membro Romualdo pertencente à Formação Santana, por meio de 
concreções fossilíferas com paleoictiofauna marinha. 
 A Análise de biomarcadores dos extratos coletados nas Formações Barbalha e Santana 
pode contribuir para interpretações mais robustas de possíveis incursões marinhas e sua 
influência na sedimentação da sequência pós-rifte I. Os resultados obtidos a partir das análises 
de geoquímica orgânica de rochas, evidenciaram que essas duas Formações possuem alguns 
horizontes estratigráficos bastante ricos em matéria orgânica e enxofre, 6,43% COT e 16,54% 
ST para a Formação Barbalha e 9,81% COT e 0,33% ST para a Formação Santana. É possível 
ainda identificar pelos resultados dos fragmentogramas iônicos para cada Formação, que a 
matéria orgânica é derivada principalmente de bactérias e vegetais superiores depositada em 
ambientes anóxicos, este último evidenciado pelos dados de Pr/Fi, Pr/nC17, Fi/nC18. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 vi 
 
ABSTRACT 
 
 The Araripe Basin is the more extensive inland Basin of the northeast of Brazil which 
the sedimentation is typically continental. The neoaptian-eoalbian pós-rifte I sequence is 
composed of Barbalha and Santana Formations and represents a incomplete transgressive-
regressive cycle on the top. This phase can be a reflect of thermal subsidence and global 
eustatic events of rising sea level that created accommodation space for deposition and 
preservation of marine deposits in northeast. Evidence of marine ingression in Araripe Basin 
during the eoalbian is confirmed only by the superior section of Romualdo Member belonging 
to Santana Formation by fossiliferous concretions with marine paleoichtyofauna. 
 The biomarker’s analyses of Barbalha and Santana Formations contribute to a better 
understanding of marine influence as well as if only the superior stratus of pós-rifte I 
sequence had marine influence. The organic geochemistry analyses showed for both 
Formations some organic and sulfur rich stratigraphic horizons pointing out, 6,43% COT and 
16,54% TS to Barbalha Formation and 9,81% COT and 0,33% TS to Santana Formation. It 
was also possible identify from the ionic fragmentograms results the presence of organic 
matter derived from bacteria and higher plants deposited under oxic-suboxic conditions, the 
last evidenced by Pr/Fi, Pr/nC17, Fi/nC18, homohopanes H31 data. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 vii 
 
AGRADECIMENTOS 
 
Agradeço primeiramente a Deus por sempre me guiar com sabedoria neste longa e 
incansável jornada. 
Ao meu irmão Rennan que é imprescindível na minha vida e foi fundamental para que 
eu chegasse até este ponto na graduação de Geologia. Dele, sempre vieram palavras de 
incentivo e conhecimento em Geologia, bem como a apresentação dessa incrível profissão. 
Acima de você apenas Deus. 
Aos meus Pais Walgenor e Cleide que sempre estiveram ao meu lado em todas as 
situações de minha vida, sempre me apoiando. Todos seus ensinamentos de vida foram 
determinantes para que eu chegasse até este ponto. 
À minha namorada Mariana que sempre me incentivou nos momentos difíceis durante 
a realização deste trabalho. Sua paciência, amor e carinho foram fundamentais. 
Ao meu orientador, Dr. João Graciano, que me fez após suas aulas de geoquímica 
orgânica conhecer esse ramo fantástico da Geologia, sendo isso fundamental para minha 
escolha em trabalhar com geoquímica. A oportunidade de trabalhar no laboratório LAFO e 
garantir toda a infraestrutura necessária para a realização do meu trabalho foi incrível. 
À Dr. Taís Freitas, sempre com muita paciência ao transmitir o conhecimento sobre 
geoquímica orgânica e ajudar com os outros vários problemas durante a realização do 
trabalho. MUITO OBRIGADO! 
Todos com quem trabalhei no LAFO, principalmente Guilherme, Loyane e Milton que 
sempre estiveram à disposição em ajudar com muita boa vontade. 
À todos os professores do curso de Geologia, em especial ao Professor André Ribeiro 
ao qual considero um grande amigo e que admiro muito. MUITO OBRIGADO por todos seus 
ensinamentos e incentivos durante o curso. 
 
 
 
 
 
 viii 
 
SUMÁRIO 
RESUMO ................................................................................................................................... v 
ABSTRACT .............................................................................................................................. vi 
AGRADECIMENTOS ............................................................................................................. vii 
SUMÁRIO .............................................................................................................................. viii 
ÍNDICE DE FIGURAS ............................................................................................................. ix 
ÍNDICE DE TABELAS ............................................................................................................. x 
1 Introdução ........................................................................................................................ 1 
2 Objetivo ........................................................................................................................... 2 
3 Localização Geográfica ................................................................................................... 2 
4 Contexto Geológico ......................................................................................................... 3 
5 Materiais e Métodos ........................................................................................................ 8 
5.1 Amostras .......................................................................................................................... 8 
5.2 Carbono Orgânico Total – COT ...................................................................................... 9 
5.3 Obtenção do Extrato Orgânico ...................................................................................... 10 
5.4 Fracionamento do Extrato Orgânico ............................................................................. 11 
5.5 Cromatografia Gasosa acoplada a Espectrometria de Massas (CG-EM) ...................... 11 
6 Resultados e Discussões ................................................................................................ 13 
6.1 Carbono Orgânico Total ................................................................................................ 13 
6.2 N-alcanos ....................................................................................................................... 16 
6.3 Terpanos ........................................................................................................................ 21 
6.4Esteranos ....................................................................................................................... 25 
7 Conclusão ...................................................................................................................... 28 
8 Referências .................................................................................................................... 30 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 ix 
 
ÍNDICE DE FIGURAS 
Figura 1. Mapa geológico simplificado da Província Borborema e bacias sedimentares do 
Nordeste Brasileiro (Castro et al., 1998 ; Jardim de Sá, 1994). ................................................. 2 
Figura 2. Mapa Geológico da Bacia do Araripe (Assine, 1990, 2007). ..................................... 6 
Figura 3. Estratigrafia da Bacia do Araripe (Assine, 2007). ...................................................... 7 
Figura 4. A - Extrator ASE (Accelerated Solvent Extractor); B – Esquema do Funcionamento 
do ASE. .................................................................................................................................... 10 
Figura 5. A - Fracionamento do Extrato Orgânico por Cromatografia líquida; B – obtenção da 
fração do Hidrocarbonetos. ...................................................................................................... 11 
Figura 6. Diagrama esquemático de um sistema GC-MS. Adaptado de Waples (1981). ........ 12 
Figura 7. Conteúdo de Carbono (% C) e Enxofre (% S) das amostras de rochas das Formações 
Barbalha e Santana, Bacia do Araripe. ..................................................................................... 14 
Figura 8. Gráfico Fitano/nC18 Vs Pristano/nC17 mostrando oxidade, Biodegradação, 
Maturação e prováveis fontes para as amostras das Formações Barbalha e Santana (Adaptado 
de Alizadeh et al., 2007). ......................................................................................................... 18 
Figura 9. Fragmentograma de massas do iôn m/z 85 para análise de n-alcanos das amostras da 
Formação Barbalha. Pr = Pristano; Fi = Fitano ........................................................................ 17 
Figura 10. Fragmentograma de massas do iôn m/z 85 para análise de n-alcanos das amostras 
da Formação Santana. Pr = Pristano; Fi = Fitano ..................................................................... 18 
Figura 11. Correlação entre os resultados obtidos para as amostras das Formações Barbalha e 
Santana. .................................................................................................................................... 19 
Figura 12. Fragmentograma de massas do íon m/z 191 para análise de terpanos das amostras 
da Formação Barbalha. 1 = 30 - Norneohop-13-(18)-eno; 2 = 30-Norhop-17-(21)-eno; 3 = 
C30hop-17-(21)-eno; 4 = C30Neohop-13-(18)-eno; tm = 17α(H)-22,29,30-Trisnorhopano; 
TNH = 17β(H)-22,29,30-Trisnorhopano; M29 = Moretano C29; H30 = 17α(H)-Hopano C30; 
ββ-H30 = 17β(H)-Hopano C30; H31R = 17α(H)-Homohopano C31; ββ-H31 = 17β(H)-
Homohopano C31. ................................................................................................................... 22 
Figura 13. Fragmentograma de massas do íon m/z 191 para análise de terpanos das amostras 
da Formação Santana. 1 = 30 - Norneohop-13-(18)-eno; 2 = 30-Norhop-17-(21)-eno; 3 = 
C30hop-17-(21)-eno; 4 = C30Neohop-13-(18)-eno; G = Gamacerano; tm = 17α(H)-22,29,30-
Trisnorhopano; TNH = 17β(H)-22,29,30-Trisnorhopano; M29 = Moretano C29; H30 = 
17α(H)-Hopano C30; ββ-H30 = 17β(H)-Hopano C30; H31R = 17α(H)-Homohopano C31; ββ-
H31 = 17β(H)-Homohopano C31. ........................................................................................ 243 
 
 
 x 
 
Figura 14. Fragmentograma de massas do íon m/z 217 para análise de esteranos das amostras 
da Formação Barbalha. ............................................................................................................. 25 
Figura 15. Fragmentograma de massas do íon m/z 217 para análise de esteranos das amostras 
da Formação Santana. .............................................................................................................. 26 
ÍNDICE DE TABELAS 
Tabela 1. Descrição das amostras utilizadas. ............................................................................. 8 
Tabela 2. Teores de carbono, enxofre e carbonato nas amostras estudadas e parâmetros 
geoquímicos calculados a partir das análises de biomarcadores .............................................. 15 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 xi 
 
 
 
 
 1 
 
1 INTRODUÇÃO 
 A Bacia do Araripe é caracterizada por uma sedimentação tipicamente continental em 
que evidências de uma ingressão marinha na Região Nordeste durante o eoalbiano é 
confirmada por concreções fossilíferas com paleoictiofauna considerada marinha por Silva 
Santos e Valença (1968). A presença de uma camada de coquinas com moluscos marinhos e 
equinóides (Beurlen, 1966), na seção superior do Membro Romualdo da Formação Santana da 
fase pós-rifte I de Assine (2007) confirma as condições marinhas francas. O nível de coquinas 
define a superfície de inundação máxima, correspondendo à máxima transgressão marinha e o 
momento em que o mar mais avançou continente adentro (Assine 2007), originando a oeste 
da bacia condições de supra-maré com deposição de jazidas de gipsita sobre o embasamento 
cristalino pré-cambriano (Assine, 1994). 
A sequência pós-rifte I neoaptiano-eoalbiano é composta pelas Formações Barbalha e 
Santana e representa um ciclo transgressivo-regressivo incompleto no topo, sendo esta fase 
um reflexo de subsidência térmica e eventos eustáticos globais de elevação do nível do mar 
que criaram espaço de acomodação para a deposição e preservação de depósitos marinhos no 
Nordeste (Assine 1992, 1994, 2007). 
Biomarcadores são compostos orgânicos complexos contendo carbono, hidrogênio e 
outros elementos, denominado moléculas fósseis por serem originados em organismos vivos 
(Peters et al., 2005; Eglinton et al., 1964; Eglinton & Calvin, 1967). Estão presentes em 
sedimentos, rochas e óleos crus mostrando pouca ou nenhuma mudança na sua estrutura 
oriunda das moléculas orgânicas dos organismos (Peters et al., 2005). Em particular, o 
esqueleto carbônico dos hidrocarbonetos e dos lipídios é preservado, fornecendo assim 
informações sobre os organismos precursores da matéria orgânica e seu paleoambiente 
(Mendonça Filho e Menezes, 2001). Os hidrocarbonetos que são caracterizados como os 
melhores marcadores biológicos são aqueles que possuem esqueleto esteróide, terpenóide e 
isoprenóide intacto (Peters et al., 2005; Seifert, 1975). 
A utilização de análises de biomarcadores na fase pós-rifte I da Bacia do Araripe 
podem contribuir para melhores compreensões da influência marinha na Região Nordeste, 
bem como confirmar a existência de organismos previamente identificados pela palinologia 
ou identificar novos precursores para a matéria orgânica que ainda não foram muito bem 
identificados. Com isso será possível revelar se a transgressão marinha é anterior ao 
 
 
 2 
 
eoalbiano, e se realmente apenas a seção superior da Formação Santana tem influência da 
mesma. 
2 OBJETIVO 
O trabalho tem como objetivo a análise dos biomarcadores presentes nos extratos de 
rochas das Formações Barbalha e Santana, a fim de se investigar a influência marinha nesses 
estratos através da caracterização dos diferentes compostos químicos e utilização de 
parâmetros geoquímicos. 
3 LOCALIZAÇÃO GEOGRÁFICA 
A Bacia do Araripe (Figura 1) abrange partes dos Estados do Ceará, Pernambuco e 
Piauí, estando limitada aproximadamente pelas coordenadas 38°35’-40°50’W e 07°04’-
07°50’S, possuindo uma orientação geral Leste-Oeste. 
Ocupa uma área aproximada de 12.200 Km² com extensão máxima aproximada de 250 
Km na direção Leste-Oeste e 68 KmNorte-Sul. 
 
Figura 1. Mapa geológico simplificado da Província Borborema e bacias sedimentares do Nordeste Brasileiro 
(Castro et al., 1998 ; Jardim de Sá, 1994). 
 
 
 3 
 
4 CONTEXTO GEOLÓGICO 
A Bacia do Araripe é a mais extensa das bacias interiores do Nordeste do Brasil 
(Assine, 1990, 1992, 1994, 2007), implantada em terrenos pré-cambrianos da Zona 
Transversal da Província Borborema (Assine, 2007; Brito Neves et al. 2000), tem sua gênese 
relacionada aos eventos associados ao rifteamento de Gondwana e à abertura do Atlântico sul 
(Morais Neto et al., 2005; Assine, 2007). 
A província estrutural Borborema (Fig. 1) é marcada por diversos falhamentos 
presentes no embasamento pré-cambriano, com orientação predominante Nordeste-Sudoeste e 
subordinada Noroeste-Sudeste (Rios-Netto et al., 2012; Ponte & Ponte Filho, 1996; Matos, 
1992). Essa herança originou uma configuração em altos (horsts) e baixos (grabens) 
estruturais, os quais caracterizam sua arquitetura. Uma das manifestações dessa herança 
estrutural é a compartimentação da Bacia do Araripe em duas sub-bacias, separadas pelo horst 
Dom Leme: a de Feitoria, a Oeste dessa estrutura, e do Cariri, ao Leste (Rios-Netto et al., 
2012) (Fig. 2). 
Assine (2007) destaca a Chapada do Araripe (Fig. 2) como uma importante feição 
geomorfológica da Bacia do Araripe e da Região Nordeste, sendo sua topografia atribuída a 
um período de soerguimento relacionado ou imediatamente posterior ao evento de 
resfriamento do Neocretáceo (Moraes Neto et al. 2005). Alongada na direção E-W e topo 
plano mergulhante suavemente para oeste, é formada por unidades das sequências pós-rifte 
que recobrem em discordância angular unidades das sequências mais antigas ou como na 
porção oeste encontram-se diretamente no embasamento cristalino. 
A Bacia estende-se para leste, para além dos limites da chapada, ocupando a depressão 
do Vale do Cariri (Sub-bacia do Cariri), onde afloram unidades das sequências paleozóica, 
pré-rifte e rifte (Assine, 2007). 
A estratigrafia da Bacia do Araripe (Fig. 3) pode ser descrita por sequências 
paleozóica, pré-rifte, rifte e pós-rifte limitadas por discordâncias regionais, onde cada uma das 
sequências foram formadas em contextos tectônicos e paleogeográficos distintos (Assine, 
1990, 1992, 1994, 2007). 
A sequência paleozóica é composta por arenitos imaturos interpretados como fácies de 
sistemas fluviais entrelaçados e definidos por Beurlen (1962) como Formação Cariri ou 
Formação Mauriti por Gaspary e Anjos (1964). 
 
 
 4 
 
Uma sequência pré-rifte de idade neo-jurássica resultado de um período de 
estiramento visco-elástico com incipiente tectonismo rúptil (Assine, 1994; Chang et al. 1988), 
responsável pela formação da Depressão Afro-Brasileira (Assine, 1994; Ponte, 1972), 
composta de folhelhos e lamitos vermelhos de sedimentação lacustre e por arenitos quartzosos 
interpretados como planícies fluviais de sistemas entrelaçados foram definidos por Beurlen 
(1962) pelas formações Brejo Santo e Missão velha, respectivamente. 
Assine (1992, 2007) definiu como sequência rifte neocomiana a Formação Abaiara 
com grande variação lateral e vertical caracterizada por folhelhos sílticos e siltitos vermelhos, 
com intercalações lateralmente descontínuas de camadas decimétricas de arenitos fino 
predominando na base da seção, ao passo que arenitos finos predominam na parte superior. 
Lentes de arenitos quartzosos com níveis conglomeráticos ocorrem intercaladas na seção. 
Uma sequência pós-rifte I neoaptiana-eoalbiana compreende as formações Barbalha e 
Santana. A Formação Barbalha consiste de arenitos finos a médios intercalados com folhelhos 
avermelhados e de níveis delgados de conglomerados, resultado de dois ciclos fluviais com 
granodecrescência ascendente onde no topo de cada ciclo encontra-se uma sequência pelítico-
carbonático-lacustre (Assine, 2007). Ao final do primeiro ciclo fluvial ocorre um intervalo de 
folhelhos betuminosos pretos, ricos em lâminas carbonáticas de origem algálica, coprólitos, 
ostracodes, restos de peixes (Dastilbe elongatus) e fragmentos vegetais carbonificados, em 
meio a qual ocorrem camadas decimétricas de calcário de aspecto brechóide mineralizadas em 
sulfetos (Assine 1992,1994, 2007). O intervalo tem idade neoaptiana atribuída por Lima e 
Perinotto (1984) através do conteúdo palinológico, sendo confirmada posteriormente por 
Hashimoto et al. (1987) que atribuíram a denominação “Camadas Batateira”. 
A Formação Santana compreende na sua porção inferior o Membro Crato com 
calcários micríticos laminados interdigitados lateralmente com folhelhos verdes (Assine 1992, 
1994, 2007), ambos com diversificada associação fossilífera, caracterizada pela ausência de 
formas marinhas, indicando ambientes de sedimentação lacustre (Assine, 2007; Neumann, 
1999;). Sobre os calcários ocorrem camadas descontínuas de gipsita intercaladas com 
folhelhos verdes e pretos interpretados como de ambiente costeiro denominadas de Camadas 
Ipubi (Assine 2007). Em direção ao topo da Formação Santana, em discordância erosiva às 
Camadas Ipubi ocorre o Membro Romualdo com arenitos interestratificados com folhelhos 
em sua parte inferior, e que em direção ao topo os arenitos costeiros passam a folhelhos com 
colorações cada vez mais escuros culminando em um folhelho cinza escuro rico em matéria 
 
 
 5 
 
orgânica (Assine 1992, 2007) com concreções fossíliferas considerada por Silva Santos e 
Valença (1968) como marinhas. Alguns metros acima destaca-se uma camada de coquinas 
com moluscos marinhos e equinóides (Beurlen, 1966) representando esse intervalo o registro 
da superfície de inundação máxima na sequência (Assine 1994, 2007), onde no final da 
mesma voltam a ocorrer siltitos e arenitos de água doce (Beurlen, 1966) caracterizando 
condições regressivas. 
A sequência pós-rifte II é composta na porção inferior pela Formação Araripina de 
idade mesoalbiana sendo caracterizada por ritmitos de arenitos e lamitos com intercalações de 
corpos lenticulares de arenitos interpretada como de planícies de leques aluviais, e na porção 
superior arenitos fluviais com fácies pelíticas ocasionalmente intercaladas da Formação Exu 
recobrem em discordância erosiva a Formação Araripina. 
Dados de fissão em apatita obtidos por Moraes Neto et al. (2005) mostram dois 
períodos de resfriamento na região relacionado a eventos de soerguimento. O primeiro no 
Neocretáceo, entre 100-90 Ma, está associada a atual topografia da Chapada do Araripe e que 
provavelmente interrompeu a evolução térmica de potenciais rochas geradoras do 
Neocretáceo. Já o segundo do Cenozóico, entre 30-0 Ma, é relacionado a processos de 
denudação que conformam a atual geomorfologia da região Nordeste do Brasil, sendo a 
Chapada do Araripe um relevo residual e um registro original da grande extensão da 
superfície sul-americana (Assine, 2007). 
 
 
 
 
 6 
 
 
 
Figura 2. Mapa Geológico da Bacia do Araripe (Assine, 1990, 2007).
 
 
 7 
 
 
Figura 3. Estratigrafia da Bacia do Araripe (Assine, 2007). 
 
 
 8 
 
5 MATERIAIS E MÉTODOS 
5.1 Amostras 
 Foram utilizadas 10 amostras (Tabela 1) de afloramento, das quais 5 amostras 
pertencem à Formação Barbalha e 5 amostras à Formação Santana. Para o desenvolvimento 
do trabalho foram utilizadas análises de Carbono Orgânico Total (COT), Extração do Betume, 
e análise de biomarcadores por Cromatografia Gasosa acoplada à Espectrometria de massas. 
As amostras de menor numeração possuem menores cotas altimétricas. 
 As descrições das amostras foram retiradas do perfil estratigráfico da seção colunar 
Rio da Batateira realizado pelo Instituto de Geociências e Ciências Exatas da Universidade 
Estadual Paulista (UNESP) no projeto Análise Estratigráfica do Andar Alagoas nas Bacias do 
Araripe, Tucano/Jatobá, Parnaíba e Sanfranciscana proposto em maio de 2013.Tabela 1. Descrição das amostras utilizadas. 
Formação Amostra Descrição (correspondente ao intervalo onde a amostra está 
contida) 
S
an
ta
n
a 
RB 023 Folhelho/argilito cinza escuro,com intercalações lentes-camadas 
delgadas de calcário branco em acamamento ondulado (wavy) 
RB 022 Folhelho/argilito cinza-escuro, com intercalações lentes-camadas 
delgadas de calcário branco em acamamento ondulado (wavy) 
RB 021 Folhelho preto. 
RB 020 Lamito cinza-escuro. 
RB 017 Calcário margoso, cinza, laminado, fossilífero, intercalado com 
folhelho cinza escuro/preto. 
B
ar
b
al
h
a 
RB 011 Lamito argiloso cinza escuro, laminado e lamito arenoso cinza com 
laminação cruzada, micáceo, carbonático. Intercalação de lentes de 
arenito cinza a creme, muito fino-fino, muito calcífero. Provável 
ocorrência de restos vegetais. 
RB 009 Arenito creme esbranquiçado, fino a médio, quartzoso,sem matriz, 
calcífero,com estratificação cruzada acanalada. 
RB 007 Lamito cinza escuro-esverdeado,calcífero, laminado, intercalado com 
lentes (0,3-0,8 m x 10 m) de arenito creme esbranquiçado, fino a 
médio, quartzoso, sem matriz, calcífero, com estratificação cruzada 
 
 
 9 
 
acanalada e clastos de argila na base dos sets. Intervalo deformado 
por sobrecarga (marcas de sola, estrutura em chama e 
bolas/almofadas). 
RB 006 Lamito cinza escuro-esverdeado, maciço, com slikenside, pouco 
carbonático, intercalado com bancos de 0,3 a 0,7 m de arenito cinza 
esverdeado, de muito fino na base do intervalo a grosso/médio no 
topo do intervalo, micáceo, calcífero, com estratificação cruzada 
acanalada. Clastos de argila cinza esverdeada dispersos. Bioturbação 
(tubos) e feições de fluidificação. Em parte, com gretas de contração 
nas porções mais silto-argilosas. 
RB 004 Calcário, laminado nodular, intercalado com filmes de argilito preto. 
 
5.2 Carbono Orgânico Total – COT 
Tissot & Welte (1984) propõem que o conteúdo de matéria orgânica presente nos 
sedimentos seja expressa através do carbono orgânico total, o qual inclui o querogênio e 
betume. 
As amostras foram pulverizadas e peneiradas a 0,177 mm (80 mesh) e posteriormente 
acidificadas com ácido clorídrico (HCl) a quente, para eliminação completa dos carbonatos. 
Após essa fase as amostras foram lavadas com água quente por pelo menos 4 horas para 
eliminação total dos cloretos, sendo depois secas em estufa. Após o processo analítico de 
preparação, as amostras foram levadas ao forno de indução para a queima em presença de O2, 
sendo a quantidade de carbono e enxofre presente nas amostras expresso em percentagem, 
quantificados em simultâneo por um analisador LECO® SC-144DR. 
A fração da amostra não eliminada pelo tratamento ácido é chamado de Resíduo 
Insolúvel (%RI), sendo este parâmetro igual a (PI/PA) x 100, onde PI é o peso do insolúvel e 
PA o peso da amostra (inicial). A Porcentagem de carbonato é igual a 100 – RI. 
 
 
 
 
 
 
 10 
 
 
 
5.3 Obtenção do Extrato Orgânico 
 Para obtenção do extrato orgânico (betume) as amostras foram submetidas à extração 
acelerada com solvente (ASE, Fig. 4A). O procedimento inicia com célula de extração no 
forno, onde o solvente orgânico (Diclorometano) é introduzido na célula e a temperatura 
elevada para que a solubilidade do solvente aumente e extraia o máximo de extrato orgânico 
presente na amostra (Fig. 4B). Durante o procedimento, a pressão é aumentada com uso do 
gás nitrogênio para garantir que o solvente não evapore durante todos os ciclos. Essas 
particularidades da temperatura e pressão no processo de extração acelerada com solvente 
aceleram o processo de extração e aumentam sua eficiência. 
 As amostras foram submetidas à extração acelerada com solvente (ASE 300: 
Accelerated Solvent Extractor, Dionex) com diclorometano (temperatura de 60ºC e uma 
pressão de 1500 psi) para a retirada do extrato orgânico (betume). 
 
 
 
Figura 4. A - Extrator ASE (Accelerated Solvent Extractor); B – Esquema do Funcionamento do ASE. 
 
 
 
 
 
 
 11 
 
 
 
5.4 Fracionamento do Extrato Orgânico 
O fracionamento por cromatografia líquida em coluna do extrato orgânico (Fig. 5) é 
utilizada para separação dos hidrocarbonetos presentes no betume, de acordo com a 
polaridade. 
 
Figura 5. A - Fracionamento do Extrato Orgânico por Cromatografia líquida; B – obtenção da fração do 
Hidrocarbonetos. 
 O extrato orgânico é adicionado no topo de uma coluna recheada com sílica ativada. A 
fração dos hidrocarbonetos saturados foi eluída com 10 mL de hexano; a fração dos 
hidrocarbonetos aromáticos com hexano/diclorometano (8:2) e os compostos polares com 
uma solução de DCM/MeOH (9:1). Cada fração foi recolhida em um balão e concentrada sob 
fluxo de nitrogênio, com exceção da fração dos hidrocarbonetos saturados, que foi deixada em 
repouso na capela até evaporação completa do solvente em temperatura ambiente. Após 
evaporação, foram transferidas para frascos de 250 uL suportados em frascos de 2 mL 
previamente pesados. 
5.5 Cromatografia Gasosa acoplada a Espectrometria de Massas (CG-EM) 
 A fração de hidrocarbonetos saturados de cada amostra foi analisada por 
cromatografia gasosa acoplada à espectrometria de massas para identificação dos 
biomarcadores presentes através dos fragmentogramas de massas do íon m/z 85, 191 e 217. O 
sistema GC-EM (Fig. 6) consiste de um cromatógrafo a gás acoplado a um espectrômetro de 
massas, ambos conectados a um computador. 
 
 
 12 
 
 Foi utilizado o cromatógrafo a gás (CG) Agilent® 7890 com amostrador automático 
Agilent®7683, acoplado à espectrômetro de massa triplo quadrupolar (EM). O injetor foi 
programado para uma temperatura constante de 280°C, com injeção de 1µL sem divisão de 
fluxo, sob fluxo constante. O GC foi programado com temperatura inicial do forno da coluna 
a 70°C, em seguida programada para aumentar para 170°C a 20°C/min e por último a 310°C a 
2°C/min (10 min), onde a temperatura linha de transferência era de 300°C. 
 O Espectrômetro de massa (EM) foi operado com temperatura da fonte iônica de 
280°C, temperatura da interface de 300°C, temperatura dos quadrupolos de 150°C e voltagem 
de ionização de 70 eV. 
 
Figura 6. Diagrama esquemático de um sistema GC-MS. Adaptado de Waples (1981). 
 Os compostos presentes na fração de hidrocarbonetos saturados são separados na 
coluna cromatográfica, entrando no espectrômetro de massas sequencialmente. 
 No espectrômetro de massas as moléculas são ionizadas na câmara de ionização pelo 
bombardeamento de elétrons com uma energia de 70eV, originando fragmentos iônicos 
menores com cargas semelhantes (+1) e massas diferentes. Essa diferença massa/carga (m/z) 
permite que os íons sejam separados por um campo magnético ou quadrupolo, em que as 
proporções relativas da massa de cada íon são registradas sequencialmente em um detector. 
 
 
 
 
 
 13 
 
 
 
6 RESULTADOS E DISCUSSÕES 
6.1 Carbono Orgânico Total 
 A Tabela 2 apresenta os resultados de carbono orgânico e teor de enxofre, em 
percentual, para todas as amostras estudadas. 
O teor de Carbono Orgânico Total e enxofre (COT % e ST%, Tabela 2) presente nas 
amostras da formação Barbalha variam de 0,27 – 6,43% e 0,06 – 16,54%, respectivamente, 
sendo que a amostra RB 004 foi a única que apresentou valores acima de 1% para COT e TS. 
Para as amostras da Formação Santana foram observados valores na faixa de 1,13 – 
9,81% e 0,09 – 0,54% para COT e ST, respectivamente. 
Através do gráfico do conteúdo de carbono e enxofre para amostras das Formações 
Barbalha e Santana (Fig. 7), verifica-se um padrão distinto para cada Formação com a 
amostra 004 divergindo das demais devido ao seu alto teor de enxofre. 
A amostra 004 está contida em um intervalo da seção feita no Rio da Batateira 
pertencente provavelmente às Camadas Batateira, que constituiu o primeiroregistro de um 
amplo sistema lacustre anóxico com fixação de íons metálicos como Pb, Zn, Cu, sob a forma 
de sulfetos, em que a sua precipitação foi favorecida pela alta porosidade das brechas 
carbonáticas (Assine, 1990; 1992; 1994; 2007; Farina, 1974). Não existe qualquer evidência 
de fase magmática associada às sequências sedimentares da Bacia do Araripe, portanto as 
mineralizações sulfetadas das Camadas Batateira estão relacionadas a uma gênese 
exclusivamente sedimentar e diagenética, em que um caráter singenético é evidenciado em 
trabalhos de campo (Farina, 1974). Os aspectos bioquímicos são muito importantes na 
geração de sulfetos singenéticos, uma vez que a redução de sulfetos por microrganismos é 
capaz de gerar volumosos depósitos minerais (Farina, 1974; Temple, 1964; Richard, 1973) 
em ambiente redutor e rochas de granulometria fina com altas concentrações de carbono 
orgânico (Farina, 1974; Richard, 1973). 
 
 
 14 
 
 
Figura 7. Conteúdo de Carbono (% C) e Enxofre (% S) das amostras de rochas das Formações Barbalha e 
Santana, Bacia do Araripe. 
Na Formação Barbalha predominam arenitos fluviais com intercalações de folhelhos 
de colorações avermelhadas e de níveis delgados de conglomerados (Assine, 2007). O baixo 
teor de COT para as amostras (com exceção da amostra 004) dessa Formação observado na 
Figura 7 provavelmente está relacionado a um nível de oxigênio e energia do ambiente 
inadequado à preservação de matéria orgânica. 
 As amostras da Formação Santana apresentam um teor de COT mais elevados que as 
amostras da Formação Barbalha (Fig. 7), pois nessa fase a sedimentação da Bacia passa a ser 
mais lacustre, costeira e no final marinha (Assine, 1992; 2007) que pode ter contribuído para 
níveis de oxigênio e energia de deposição adequados para uma maior preservação da matéria 
orgânica. 
 
 
 
 
 
 
 15 
 
Tabela 2. Teores de carbono, enxofre e carbonato nas amostras estudadas e parâmetros geoquímicos calculados a partir das análises de biomarcadores 
Formação Amostras COT 
(%) 
TS 
(%) 
CaCO3 
(%) 
Betume 
(mg/g 
Rocha) 
Pr/Fi Pr/nC17 Fi/nC18 G/H30 H31R/H30 IPC Esterano 
C27/C29 
 
 
Santana 
023 4,17 0,51 75 0,94 0,41 0,88 4,13 0,15 0,48 2,58 
022 1,13 0,09 20 0,25 0,46 1,37 4,35 0,45 0,54 4,12 0,64 
021 9,81 0,33 16 1,85 0,43 0,20 4,97 0,64 0,32 6,17 1,51 
020 1,32 0,38 31 0,25 0,15 0,96 7,28 0,00 0,97 5,12 1,75 
017 4,18 0,54 27 1,97 0,13 0,46 14,58 0,46 0,13 4,66 1,77 
 
 
Barbalha 
011 0,27 0,11 15 0,02 0,30 0,43 1,30 0,00 1,32 1,76 
009 0,63 0,07 14 0,08 0,60 0,52 0,70 0,00 0,98 2,45 
007 0,70 0,06 22 0,12 0,35 0,68 2,34 0,00 0,69 2,25 _ 
006 0,53 0,07 21 0,07 0,55 0,57 1,31 0,00 0,80 2,70 1,16 
004 6,43 16,54 58 4,96 0,31 1,32 6,26 0,00 0,14 0,91 
 
Pr/Fi=Pristano/Fitano; 
Hopano/Esterano=Hopano C30/(Esterano C27αααS + Esterano C27αααR) 
G/H30=Gamacerano/Hopano C30; 
IPC=(2*(nC23+nC25+nC27+nC29))/(nC22+(2*(nC24+nC26+nC28)+nC30)) 
Esterano C27/C29= C27αααR/C29αααR
 
 
 16 
 
6.2 N-alcanos 
De acordo com os resultados dos fragmentogramas de massas do íon m/z 85 para 
análise de n-alcanos das amostras das Formações Barbalha (Fig. 9) e Santana (Fig. 10) é 
possível identificar que elas apresentam concentrações elevadas de n-alcanos de médio peso 
molecular predominânica de nC15-nC17 e n-alcanos de alto peso molecular com 
predominância de nC27, nC29 e nC31. 
Altas concentrações de n-alcanos de médio peso molecular (n-C15-n-C20) pode indicar 
uma contribuição fitoplanctônica e/ou podem ser relacionadas à contribuição bacteriana 
(Tissot & Welte, 1984; Mendonça Filho & Menezes, 2001). 
O índice de preferência de carbono (IPC) dos n-alcanos de todas as amostras foi 
estimado a partir das áreas dos picos gerados com o fragmentograma de massas m/z 85, 
característico dos hidrocarbonetos lineares (Tabela 2). Para todas as amostras estudadas foram 
observados uma predominância de carbono ímpar sobre par nos n-alcanos de massa mais 
elevada com valores de IPC variando de 0,91 – 2,70 nas amostras da Formação Barbalha e de 
2,58 – 6,17 nas amostras da Formação Santana (Tabela 2 e Fig. 10). Altas concentrações dos 
n-alcanos de alto peso molecular (maiores que n-C20) com preferência de número de carbono 
ímpar sobre par são indicativos de um aporte sedimentar terrestre, compreendendo 
argilominerais ou silte e material orgânico derivado de vegetais superiores (Tissot & Welte, 
1984). 
Além disso todas as amostras apresentam razões pristano/fitano < 1 (Fig. 11) o que 
indica um ambiente mais redutor durante o processo de deposição da matéria orgânica (Peters 
et al., 2005) e pristano/n-C17 menores que um e fitano/nC18 maiores que um, com exceção da 
amostra 004 e 022 que apresentam razões pristano/n-C17 > 1 (Fig. 8 e 11) e amostra 009 que 
apresenta razão fitano/nC18 menor que um (Fig. 8). A razão pristano/nC17 maior que um 
indica um ambiente deposicional pantanoso, enquanto razões menores que um indica um 
ambiente deposicional de alternância entre pantanoso e água exposta (Mendonça Filho 2001, 
Dydik et al., 1978; Lijmback, 1975). Além disso as razões pristano/nC17 > 1 e fitano/nC18 > 1 
são indicativos de biodegradação, pois durante este processo os n-alcanos são os primeiros 
compostos a serem eliminados, resultando em um aumento relativo de pristano e fitano com 
relação aos n-alcanos (Hunt, 1996, Killops & Killops, 2005). 
 
 
 17 
 
Através da figura 8, é possível identificar que as amostras da Formação Santana foram 
depositadas em ambientes mais redutores que as amostras da Formação Barbalha. Além disso, 
é possível ainda estabelecer uma relação com os prováveis tipos de querogênios para algumas 
das amostras, com as amostras da Formação Barbalha (exceção da amostra 4) e 22 da 
Formação Santana no campo do querogênio tipo II que usualmente está relacionada a 
sedimentos marinhos com matéria orgânica autóctone composta de uma mistura de 
fitoplâncton, zooplâncton e microorganismos (bactéria) depositados em ambientes redutores 
(Tissot & Welte, 1984). Uma combinação com estudos palinológicos devem ser feitos para 
confirmar tal suposição. 
 
 
Figura 8 – Gráfico Fitano/nC18 Vs Pristano/nC17 mostrando oxicidade, Biodegradação, Maturação e prováveis 
fontes para os Querogênios das amostras das Formações Barbalha e Santana (Adaptado de Peters et al., 1999a; 
Peters et al., 2005). 
 
 
4
6
7
9
11
17
20
21
22
23
0,10
1,00
10,00
100,00
0,10 1,00 10,00
P
ri
st
an
o
/n
C
1
7
Fitano/nC18
F.barbalha
F.Santana
 
 
 18 
 
 
Figura 9. Fragmentograma de massas do iôn m/z 85 para análise de n-alcanos das amostras da Formação Barbalha. Pr = Pristano; Fi = Fitano 
2x10
0
0,2
0,4
0,6
0,8
1
+EI BPC(85,0) Scan AN 2948.D 
1 1
2x10
0
0,2
0,4
0,6
0,8
1
+EI BPC(85,0) Scan AN 2934.D 
1 1
2x10
0
0,2
0,4
0,6
0,8
1
+EI BPC(85,0) Scan AN 2935.D 
1 1
2x10
0
0,2
0,4
0,6
0,8
1
+EI BPC(85,0) Scan AN 2937.D 
1 1
2x10
0
0,2
0,4
0,6
0,8
1
+EI BPC(85,0) Scan AN 2936.D 
1 1
Tempo (min)
6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40 42 44 46 48 50 52 54 56 58 60 62 64 66 68 70 72 74 76 78 80 82 84 86
n
C
1
5
n
C
1
6
n
C
1
7
Pr
n
C
1
8
Fi
n
C
1
9
n
C
2
0
n
C
2
1
n
C
2
2
n
C
2
3
n
C
2
4
n
C
2
5
n
C
2
6
nC15
nC16
nC17
Pr n
C
1
8Fi
n
C
1
9
n
C
2
0
n
C
2
1
n
C
2
2
n
C
2
3
n
C
2
4 n
C
2
5
n
C
2
6
nC27
n
C
2
8
nC29
n
C
3
0
n
C
3
1
n
C
3
2
n
C
3
3
n
C
3
4
n
C
3
5
nC15
nC16
nC17
PrnC18
Fi
n
C
1
9
n
C
2
0
n
C
2
1
n
C
2
2
n
C
2
3
n
C
2
4 n
C
2
5
n
C
2
6
nC27
nC29
n
C
2
8
n
C
3
0
n
C
3
1
n
C
3
2
n
C
3
3
n
C
3
4
n
C
3
5
nC15
nC16nC17
Pr
nC18
Fi
n
C
1
9
n
C
2
0
n
C
2
1
n
C
2
2 n
C
2
3
n
C
2
4
n
C
2
5
n
C
2
6
nC27
nC29
n
C
2
8
n
C
3
0
n
C
3
1
n
C
3
2
n
C
3
3
nC15
nC16
nC17
Pr
nC18
Fi
n
C
1
9
n
C
2
0
n
C
2
1
n
C
2
2 n
C
2
3
n
C
2
4 nC
2
5
n
C
2
6
nC27
nC29
n
C
2
8
n
C
3
0
n
C
3
1
n
C
3
2
n
C
3
3
n
C
3
4
n
C
3
5
n
C
3
4
n
C
3
5
3,3E+06
RB 004
1.05E+07
RB 006
1.25E+07
RB 007
1.55E+07
RB 009
6.4E+06
RB 011
 
 
 19 
 
 
Figura 10. Fragmentograma de massas do iôn m/z 85 para análise de n-alcanos das amostras da Formação Santana. Pr = Pristano; Fi = Fitano
1.2E+07 
6.4E+06 
1.55E+07 
3.2E+06 
1.7E+06 
n
C
1
5
 
n
C
1
6
 n
C
1
7
 
Pr 
nC18 
Fi 
nC19 nC20 nC21 nC22 
nC23 
nC24 
nC25 
nC26 
nC27 
nC28 
nC29 
n
C
1
5
 
n
C
1
6
 
n
C
1
7
 
Pr 
nC18 
Fi 
nC19 nC20 nC21 nC22 
nC23 
nC24 
nC25 
nC26 
nC27 
nC28 
nC29 
n
C
1
5
 
n
C
1
6
 
n
C
1
7
 
Pr 
nC18 
Fi 
nC19 nC20 nC21 nC22 nC23 nC24 nC25 nC26 nC27 nC28 nC29 
n
C
1
5
 
n
C
1
6
 
n
C
1
7
 
Pr 
nC18 
Fi 
nC19 nC20 
nC21 nC22 
nC23 
nC24 
nC25 
nC26 
nC27 
nC28 
nC29 
n
C
1
5
 
n
C
1
6
 
n
C
1
7
 
Pr 
nC18 
Fi 
nC19 nC20 nC21 nC22 nC23 nC24 
nC25 
nC26 
nC27 
nC28 nC29 
RB 021 
RB 022 
RB 023 
RB 020 
RB 017 
 
 
 20 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 11. Correlação entre os resultados obtidos para as amostras das Formações Barbalha e Santana. 
 
 
 
FORMAÇÃO SANTANA 
FORMAÇÃO BARBALHA 
 
 
 21 
 
6.3 Terpanos 
De acordo com os fragmentogramas de massas do íon m/z 191 para análise dos 
terpanos das amostras da Formação Barbalha (Fig. 12) é possível identificar predominância 
de compostos insaturados 30-Norneohop-13-(18)-eno(1) e C30Neohop-13-(18)-eno(4), 
abundância de hopanos H30 e homohopanos H31 com as configurações biológicas 
17β(H),21β(H) e ausência de hopanos estendidos (>H32) com configuração 17β(H),21β(H). 
As amostras da Formação Santana (Fig. 13) apresentam abundância dos hopanos H30 e 
homohopanos H31. Os compostos 30-Norneohop-13-(18)-eno (1) e C30Neohop-13-(18)-eno 
(4) também estão presentes, mas em menor abundância que as amostras da Fm. Barbalha. 
Apenas a amostra RB 017 não tem presença dos compostos insaturados. 
A presença de vários compostos insaturados e elevadas concentrações de 
configurações biológicas 17β(H)-21β(H)-22R (ββ) de hopanos e homohopanos nos 
fragmentogramas das amostras são características típicas de imaturidade térmica (Peters et al., 
2005, v. 1; Kolaczkowska et al., 1990). Durante a diagênese as estruturas ββ são convertidas 
em αβ (hopanos) e βα (moretanos) (Peters et al., 2005, v. 1; Seifert & Moldowan, 1980). 
O composto neohop-13-(18)-eno é o provável precursor dos terpanos rearranjados 
18α-neohopanos (Farrimond & Telnaes, 1996) que pode ter sido formado a partir do rearranjo 
argila-catalisada de diplopteno derivado de batérias (Hop-22-(29)-eno) ou de fernenos 
encontrados em bactérias fotossintéticas anaeróbicas (Farrimond & Telnaes, 1996; Ageta et 
al., 1987; Moldowan et al., 1991; Howard, 1980). 
Os hopanos são triterpanos pentacíclicos originados de precursores como o 
bacteriohopanotetrol e bacteriohopanos (Peters et al., 2005, v. 1) em membranas de bactérias 
procariontes (Waples & Machihara, 1991; Ourisson et al., 1979). 
As amostras apresentam C31 homohopanos com configuração 17β(H)-21β(H) bastante 
elevadas. Os C31 homohopanos são derivados do C35 bacteriohopanotetrol presente em 
bactérias (Peters & Moldowan, 1991). A abundância do C31 homohopano nas amostras 
estudadas pode indicar que as condições do ambiente durante a deposição da matéria orgânica 
era óxico ou subóxico, uma vez que na presença de oxigênio livre o C35 bacteriohopanotetrol 
se oxida para um ácido C32 seguido da perda de um grupo carboxila para formar o C31 
homohopano (Peters & Moldowan, 1990). 
 
 
 22 
 
O gamacerano é um hidrocarboneto saturado triterpenóide derivado do tetrahymanol 
(Peters et al., 2005, v. 2; Venkatesan, 1989; Ten Haven et al., 1989), presente em 
protozoários do gênero Tetrahymena (Ten Haven et al., 1989; Mallory et al., 1963; Holz & 
Conner, 1973), embora outras fontes possam existir. Existe uma relação inversa entre o 
gamacerano e a razão pristano/fitano e que a sua abundância provavelmente depende do 
conteúdo de oxigênio e/ou salinidade, portanto altas concentrações de gamacerano podem 
indicar condições redutoras e/ou hipersalinas (Peters et al., 2005, v. 2; Mann et al., 1987). 
Esse biomarcador ainda pode indicar um ambiente deposicional com coluna d’agua 
estratificada, resultante de hipersalinidade em profundidade (Peters et al., 2005, v. 2; 
Sinninghe Damsté et al., 1995). 
Gamacerano só foi identificado nas amostras da Formação Santana com valores da 
razão G/H30 variando de 0,15 à 0,64 (Tabela 2), o que indica condições mais redutoras de 
deposição, com alta preservação da matéria orgânica como é observado pelos valores de COT. 
 
 
 
 
 23 
 
 
Figura 12. Fragmentograma de massas do íon m/z 191 para análise de terpanos das amostras da Formação Barbalha. 1 = 30 - Norneohop-13-(18)-eno; 2 = 30-Norhop-17-(21)-
eno; 3 = C30hop-17-(21)-eno; 4 = C30Neohop-13-(18)-eno; tm = 17α(H)-22,29,30-Trisnorhopano; TNH = 17β(H)-22,29,30-Trisnorhopano; M29 = Moretano C29; H30 = 
17α(H)-Hopano C30; ββ-H30 = 17β(H)-Hopano C30; H31R = 17α(H)-Homohopano C31; ββ-H31 = 17β(H)-Homohopano C31. 
2x10
0
0,2
0,4
0,6
0,8
1
+EI BPC(191,0) Scan AN 2948.D 
1 1
2x10
0
0,2
0,4
0,6
0,8
1
+EI BPC(191,0) Scan AN 2934.D 
1 1
2x10
0
0,2
0,4
0,6
0,8
1
+EI BPC(191,0) Scan AN 2935.D Smooth 
1 1
2x10
0
0,2
0,4
0,6
0,8
1
+EI BPC(191,0) Scan AN 2937.D Smooth 
1 1
2x10
0
0,2
0,4
0,6
0,8
1
+EI BPC(191,0) Scan AN 2936.D Smooth 
1 1
Tempo (min)
6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40 42 44 46 48 50 52 54 56 58 60 62 64 66 68 70 72 74 76 78 80 82 84 86
T
N
H 3
4
 - H30
 - H31 H32
T
N
H
T
m
1
H
30
4
H
31
R


-
H
30
 - H31
H32
T
m
T
N
H
1
H
30
4
H
31
R


-
H
30
 - H31
T
m
T
N
H
1
2
H
30
4
H
31
R
 - H30
 - H31
Tr20 Tr21 Tr23
Tr24
Tr20
Tr21
Tr23
Tr24
T
m
T
N
H
H
29 H
30
H31R
 - H30
 - H31
4.0E+06
RB 004
7.6E+05
RB 006
5.8E+05
RB 007
1.025E+06
RB 009
2.3E+05
RB 011
 
 
 24 
 
 
Figura 13. Fragmentograma de massas do íon m/z 191 para análise de terpanos das amostras da Formação Santana. 1 = 30 - Norneohop-13-(18)-eno; 2 = 30-Norhop-17-(21)-
eno; 3 = C30hop-17-(21)-eno; 4 = C30Neohop-13-(18)-eno; G = Gamacerano; tm = 17α(H)-22,29,30-Trisnorhopano; TNH = 17β(H)-22,29,30-Trisnorhopano; M29 = 
Moretano C29; H30 = 17α(H)-Hopano C30; ββ-H30 = 17β(H)-Hopano C30; H31R = 17α(H)-Homohopano C31; ββ-H31 = 17β(H)-Homohopano C31.
2x10
0
0,2
0,4
0,6
0,8
1
+EI BPC(191,0) Scan AN 2950.D Smooth 
Noise (PeakToPeak) = 1725,18
1 1
2x10
0
0,2
0,4
0,6
0,8
1
+EI BPC(191,0) Scan AN 2946.D Smooth 
Noise (PeakToPeak) = 2117,91
1 1
2x10
0
0,2
0,4
0,6
0,8
1
+EI BPC(191,0) Scan AN 2949.D Smooth 
Noise (PeakToPeak) = 884,36
1 1
2x10
0
0,2
0,4
0,6
0,8
1
+EI BPC(191,0) Scan AN 2945.D Smooth 
Noise (PeakToPeak) = 1620,46
1 1
2x10
0
0,2
0,4
0,6
0,8
1
+EI BPC(191,0) Scan AN 2947.D Smooth 
Noise (PeakToPeak) = 2874,81
1 1
Tempo(min)
6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40 42 44 46 48 50 52 54 56 58 60 62 64 66 68 70 72 74 76 78 80 82 84 86
T
m
T
N
H
H
29
H30
H
31
R
G
β
β
-H
30 ββ-H31
T
N
H
T
m
1 3 H
30
H
31
R
β
β
-H
30 ββ-H31
T
m
T
N
H
H30
H
31
RG
β
β
-H
30
ββ-H31
T
m
T
N
H
1 4
M
29 H
30
H
31
R
G
β
β
-H
30
ββ-H31
T
m
T
N
H
1
2 3 M
29
H30
4 H
31
R
ββ-H30
ββ-H31
H32
1.7E+06
RB 017
3.7E+05
RB 020
1.25E+05
RB 021
2.5E+05
RB 022
4.0E+05
RB 023
 
 
 25 
 
6.4 Esteranos 
Os fragmentogramas de massas do íon m/z 217 para análise dos esteranos das amostras 
da Formação Barbalha (Fig. 14) mostram uma distribuição dos biomarcadores com 
predominância dos esteranos C27 e C29, com exceção da amostra RB 004 que apresenta os 
esteranos C28 bem proeminentes e uma contribuição dos esteranos C27. Paraas amostras da 
Formação Santana, os fragmentogramas (Fig. 15) revelam um predomínio dos esteranos C27 
sobre os C29 e baixa concentração dos esteranos C28. As únicas exceções são as amostras RB 
022 que apresenta altas concentrações dos esteranos C28 e uma predominância dos esteranos 
C29 sobre os C27 e a amostra 023 que possui apenas altas concentrações dos esteranos C27. 
Os esteranos são derivados de esteróis presentes nas células de vegetais superiores e 
algas, sendo raros nos organismos procariontes (Waples & Machihara, 1991; Volkman, 1986, 
1988). Esses organismos dão origem aos epímeros 20R da configuração 5α(H)-14α(H)-
17α(H) (ααα) dos esteranos C27, C28, C29 e C30 (Waples & Machihara, 1991). 
De acordo com Huang & Meinschein (1979), uma dominância dos esteranos C27 
indicariam influência de fitoplâncton marinho, enquanto os esteranos C29 indicariam 
influência de vegetais terrestres. Já os esteranos C28 são relacionados a fortes contribuições de 
algas lacustres. Alguns cuidados devem ser tomados na interpretação dos esteranos, pois 
Volkman propõe que deve haver outras fontes para os esteranos C29, como em cianobactérias 
sugerido por Matsumoto et al. (1982) e Fowler & Douglas (1984, 1987) e em diatomáceas 
(Waples & Machihara, 1991; Nichols et al., 1990). 
 
 
 26 
 
 
Figura 14. Fragmentograma de massas do íon m/z 217 para análise de esteranos das amostras da Formação Barbalha. 
2x10
0
0,2
0,4
0,6
0,8
1
+EI BPC(217,0) Scan AN 2948.D Smooth 
Noise (PeakToPeak) = 3390,06
1 1
2x10
0
0,2
0,4
0,6
0,8
1
+EI BPC(217,0) Scan AN 2934.D Smooth 
Noise (PeakToPeak) = 3575,92
1 1
2x10
0
0,2
0,4
0,6
0,8
1
+EI BPC(217,0) Scan AN 2935.D Smooth 
Noise (PeakToPeak) = 3488,82
1 1
2x10
0
0,2
0,4
0,6
0,8
1
+EI BPC(217,0) Scan AN 2937.D Smooth 
Noise (PeakToPeak) = 6251,82
1 1
2x10
0
0,2
0,4
0,6
0,8
1
+EI BPC(217,0) Scan AN 2936.D Smooth 
Noise (PeakToPeak) = 5267,65
1 1
Tempo (min)
6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40 42 44 46 48 50 52 54 56
α
α
-C
2
7
R
αα-C27R αα-C29R
αα-C29R
RB 004
RB 006
RB 007
RB 009
RB 011
αα-C28R
αα-C28S
αα-C27R
αα-C27R
αα-C27R
αα-C29R
αα-C29R
αα-C27S
αα-C27S
αα-C27S
 
 
 27 
 
 
Figura 15. Fragmentograma de massas do íon m/z 217 para análise de esteranos das amostras da Formação Santana.
2x10
0
0,2
0,4
0,6
0,8
1
+EI BPC(217,0) Scan AN 2950.D 
Noise (PeakToPeak) = 1277,00
1 1
2x10
0
0,2
0,4
0,6
0,8
1
+EI BPC(217,0) Scan AN 2946.D Smooth 
Noise (PeakToPeak) = 688,38
1 1
2x10
0
0,2
0,4
0,6
0,8
1
+EI BPC(217,0) Scan AN 2949.D 
Noise (PeakToPeak) = 902,00
1 1
2x10
0
0,2
0,4
0,6
0,8
1
+EI BPC(217,0) Scan AN 2945.D Smooth 
Noise (PeakToPeak) = 877,66
1 1
2x10
0
0,2
0,4
0,6
0,8
1
+EI BPC(217,0) Scan AN 2947.D Smooth 
Noise (PeakToPeak) = 1057,47
1 1
Tempo (min)
6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40 42 44 46 48 50 52 54 56 58 60 62 64 66 68 70 72 74 76 78 80 82 84 86
α
α
-C
2
7
S
αα-C27R
α
α
-C
2
8
R
α
α
-C
2
9
R
α
α
-C
2
9
R
α
α
-C
2
8
R
αα-C27R
α
α
-C
2
7
S
α
α
-C
2
9
R
α
α
-C
2
8
R
αα-C27R
α
α
-C
2
7
S
α
α
-C
2
7
S
αα-C27R
αα-C28R
αα-C29R
α
α
-C
2
7
S αα-C27R
RB 017
RB 020
RB 021
RB 022
RB 023
 
 
 
 
 
 28 
 
7 CONCLUSÃO 
A análise geoquímica das amostras coletadas nas Formações Barbalha e Santana 
sugerem baixa evolução térmica, tendo em vista as elevadas concentrações observadas de 
terpanos com configurações biológicas 17β(H)-21β(H)-22R (ββ) (hopanos e homohopanos), e 
esteranos com configurações 5α(H)-14α(H)-17α(H)-20R (αααR), além do elevado conteúdo 
de compostos insaturados. É possível também identificar que elas foram depositadas em 
ambientes mais redutores, como evidenciado pelos fragmentogramas dos n-alcanos (figuras 9 
e 10), Conteúdo de Carbono (% C) e Enxofre (% S) (figura 7) gráfico Fitano/nC18 Vs 
Pristano/nC17 (figura 8), e razões pristano/fitano, pristano/nC17 e fitano/nC18 (tabela 2). 
A Formação Barbalha apresenta uma contribuição maior dos n-alcanos de médio peso 
molecular (nC15-nC20) e alto peso molecular (> nC20) se comparada com a Formação Santana, 
com exceção da amostra 004 (baixo n-alcanos de alto peso molecular), característicos de uma 
maior contribuição fitoplactônica e/ou bacteriana e vegetais superiores, respectivamente. 
Ambas as Formações possuem distribuições de terpanos parecidas, com altas concentrações 
de hopanos e homohopanos H31, com exceção da amostra 004 que apresenta alta proporção do 
instaurado C30Neohop-13-(18)-eno(4), que pode ser atribuído a bactérias procariontes 
(Waples & Machihara, 1991; Ourisson et al., 1979). Uma diferença notável entre as duas 
Formações seria a presença de Gamacerano na Formação Santana, onde altas concentrações 
(amostras RB 017 e RB 021) poderiam indicar condições redutoras e/ou hipersalinas (Peters 
et al., 2005, v. 2; Mann et al., 1987) e coluna d’agua estratificada, resultante de 
hipersalinidade em profundidade (Peters et al., 2005, v. 2; Sinninghe Damsté et al., 1995). Já 
para os esteranos, a Formação Santana possui alta concentração do esterano C27 de 
contribuição fitoplactônica (Huang & Meinschein,1979), C28 de algas lacustres (em grandes 
proporções apenas na amostra RB 022) e alta proporção do esterano C29 de vegetais 
superiores (Huang & Meinschein,1979), diferentemente das amostras da Formação Barbalha 
que apresentam altas concentrações dos esteranos C27 e C29, com apenas a amostra RB 004 
com alta proporção dos esteranos C28. 
A partir de todos os resultados obtidos para as amostras das formações Barbalha e 
Santana é possível identificar que esta última apresenta condições mais redutoras de 
deposição, como evidenciado nos teores de % COT (Tabela 2, figuras 7, 8 e 11) e 
componente fitano bem mais proeminentes que o pristano (Tabela 2, figuras 8 e 10), que pode 
ser reflexo das condições dos ambientes sedimentares (menor energia de fluxo, taxa de 
sedimentação, menor oxigenação) dessa Formação que sofreram influência da transgressão 
 
 
 29 
 
marinha do Neoaptiano superior-Eoalbiana, resultante da subsidência flexural térmica da 
Bacia e eventos eustáticos globais de elevação do nível do mar (Assine, 2007). Para as 
amostras da Formação Barbalha evidencia-se uma menor contribuição de fitoplâncton 
marinho e uma grande contribuição de matéria orgânica derivada de vegetais superiores e 
bactérias como evidenciado nos fragmentogramas para os n-alcanos (Figuras 9), terpanos 
(Figuras 12) e esteranos (Figuras 14), depositadas em ambientes fluviais, com exceção da 
amostra RB 004 pertencente às Camadas Batateira que apresenta características mais lacustres 
como identificados nos fragmentogramas para os esteranos (Figuras 14). As amostras da 
Formação Santana possuem grande contribuição de matéria orgânica derivada de bactérias, 
algas lacustres (proeminente na amostra RB 022), significativa contribuição de vegetais 
superiores e uma maior contribuição de fitoplâncton marinho que pode indicar ambientes 
deposicionais costeiros, evidenciados nos fragmentogramas para os n-alcanos (Figuras 10), 
terpanos (Figuras 13) e esteranos (Figuras 15). A presença de Gamacerano em altas 
proporções nas amostras RB 017 e RB 021 desta Formação podem indicar hipersalinidade do 
ambiente, com pouca circulação de águas oxigenadas induzindo maior anoxia e 
consequentemente maiores preservações de matéria orgânica. 
A falta de compostos derivados de organismos estritamente marinhos (4-
metilesteranos) para as amostras das duas Formações não permite concluir assertivamente que 
houve uma influência marinha para esses estratos. Porém é possível identificar através apenas 
dos biomarcadores uma maior tendência da Formação Santana a ambientes deposicionais 
costeiros. Para se confirmar tal suposição, uma integração entre os dados deste trabalho e 
oriundos da palinofácies deve ser feita.30 
 
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